论绿色化学工程与工艺对化学工业节能的作用

2021-04-10李海亭

新型工业化 2021年5期

李海亭

（莒南国泰化工有限公司，山东临沂 276600）

0 引言

当前，我国经济在发展过程中，化工产业占有非常重要的地位，然而在化工生产过程中却对环境造成非常大的影响，还会造成不同程度的资源浪费，影响人们的正常生活，消耗大量的资源，对于实现可持续发展不利。绿色化学工程与工艺的应用，在化学生产中的环境保护以及节能有非常重要的作用，可以从生产源头入手，控制废水、废弃物的排放量，降低化学工业对环境的污染，提高资源利用率，降低生产生病，改善环境，实现化学工业的可持续发展[1]。

1 绿色化学工程工艺概述

1.1 概述

传统化学工业生产过程中，采用的一些化学材料，在生产过程中会产生一些废水、废弃物，这些废弃物和废水中含有有害的化学元素和成分，对环境造成较大的影响，虽然在短期内可以获得较大的经济效益，但是长远来看对人们的生活环境造成不利的影响。现阶段，人们的环保意识不断增强，化学工业生产方式也不断改变和优化，绿色化学工程和工艺的应用，在化学生产中可以降低有害物质的排放，甚至可以做到零排放，对于化学工业生产具有非常重要的意义，还可以有效的节能，推动化学工业水平的提升。在绿色化学工程工艺中，包含了一下几点，首先，绿色能源。在化工生产的各个环节都离不开能源，不仅会使用大量的能源，也会产生大量能源。有的化学反应是以吸热为主的，就需要在生产过程中增加热量，还有一些是放热反应，需要在发生反应的过程中将这些热量及时导出。其次，绿色溶剂。在化工产品生产过程中还需要使用绿色溶剂，传统的溶剂中有很多都是有毒害的，对人的身体健康以及环境产生危害，因此绿色溶剂的使用对于安全生产和环境保护非常重要。最后，绿色原料的使用是化学反应中非常关键的部分，是保证反应进行和产品质量的关键。在化工生产材料中会出现很多烷烃及其衍生物，这些原料在发生反应过程中会释放污染物，对环境造成破坏。因此，在化工生产中应使用绿色安全的生产原料，比如人们日常中常见的农作物秸秆、塑料、废纸等，可以通过处理重复利用，这样不仅可以降低对环境的危害，还会实现废物再利用，节约能源，保护环境[2]。

1.2 重要性

当前，我国居民生活质量不断提升，科技获得了非常大的进步，在化学工业发展中，科学技术的应用有效的提升化学工业生产的效率，推动化学工业在生产中可以节能环保，降低对环境的影响，对产生的废水、废渣有效处理，降低对人们生活的影响。绿色化学工程与工艺改变了化学工业的生产方式，改变了企业在社会中的形象，还可以实现对资源的循环利用，降低资源消耗，实现可持续发展。在化学工业发展过程中，绿色化学工程在实际生产中可以有效的降低污染，保护环境，改善人们的生活质量。

1.3 绿色化学工程与工艺的原则

采购辅助物的时候要加强调查，防止采购的材料和物品对人身产生危害，对环境造成污染，从而选择质量与性能良好的物品。第二，在确定化学产品生产过程中，要关注原材料是否对环境产生污染，是否满足需求，在此基础上在考虑到材料的成本和效益。第三，在化学工业生产过程中，需要在保证产品质量的条件下，降低对环境的污染，减少污染排放量。第四，在整个化学工艺应用过程中，需要了解产生废弃物的原因，从源头上控制废弃物的排放，对污染物进行有效的处理[3]。第五，在实际生产过程中，选择材料、溶剂、催化剂等物品的时候，应该提升利用率，降低能源损耗。

2 绿色化学工程与现代工艺的发展现状分析

2.1 绿色化学原料的广泛运用

在化学工业和化学成品生产过程中，对于环境会造成非常大的影响，使得环境不堪重负，需要推广绿色化工工艺以及绿色化工生产材料，实现环境保护。在绿色化学工程技术生产中，摒弃以往在生产中所使用的有毒害的物质，采用安全无公害材料，可以有效的降低会环境的破坏和影响。例如，在化学工业生产中，采用聚丙烯材料，不仅具有安全无毒害还的特点，还可以保证化学性能，体现出更好的耐热性和机械性能，在化学工业生产中适应更广泛。

2.2 可以有效的控制和选择化学反应

在化学工艺应用过程中，发生化学反应对于原材料的性能和数量有决定性作用。化学反应包含了分解反应、置换反应、化合反应以及归中反应等。在发生化学反应过程中，要让物质充分的反应，需要确定好材料的配比，还要确定好材料的数量。例如，在烃类物质发生氧化反应的时候一般会散发热量，在石油化工生产中烃类物质发生氧化反应非常常见，但是化学反应不够稳定，还容易产生二氧化碳、氧气等物质。在化学反应过程中如果出现不稳定因素，容易影响化学产品的结构和质量，因此在化学反应过程中需要隔离烃类物质的氧化反应，降低对化学工业生产的影响，提升化学反应的稳定性。另外，绿色化学工艺的应用在实际化学工艺生产过程中，实现环境保护，降低环境污染，有利用企业的可持续发展，有利于社会的稳定。

2.3 普及无毒无害催化原料

在化学反应过程中还存在一些催化反应，需要加入催化原料使得化学反应的速度提升，还可以保证化学反应更稳定，促进物质可以充分反应。在化学工业发展过程中为了提升生产效率，经常会使用催化剂，而很多催化剂实际上是有毒的，这不符合绿色化学工业生产的要求。因此，需要利用无毒害的催化原料在生产中，这样可以降低对环境的污染，降低对人们身体健康的伤害。例如，在化工生产中可以使用聚氨酯催化剂，这种催化剂无毒害，气味低，可以有效的促进化学反应的效率，提升化学反应的效率，还可以降低成本。这种催化剂的使用安全无公害，可以在粘胶剂、泡沫塑料等材料生产中使用[4]。

3 绿色化学工程工艺对化工节能的促进作用

3.1 清洁生产技术的应用

在化工生产过程中需要先进的清洁技术，这关系着化工生产技术水平，也关系着化学工业的生产效率。当前，清洁生产技术可以提升化学工业生产的绿色化水平，降低环境污染，通过清洁生产技术，在保证产品质量前提下可以降低对环境的影响，还可以提升资源的利用率。在清洁生产技术中，所使用的原材料都是安全无公害的材料，这种化工生产技术应用十分广泛，也提升了人们对绿色化学工业的认识。在清洁生产技术应用过程中可以充分发挥原材料的性能和作用，保护环境，提升经济效益，实现利润增长。清洁生产技术的应用非常广泛，在我国清洁技术在化工生产中具有非常重要的意义。比如，脱硫技术就是一种非常重要的清洁生产技术，在化工生产中往往会产生非常多的硫化物，而含有硫元素的废水对环境破坏非常大，往往含有毒素，这就需要使用脱硫技术，降低其对环境的影响，否则直接排到空气中、河流中容易出现酸雨等，对环境的破坏非常大。脱硫技术的使用，可以将废水、废气中的硫元素剥离出来，实现零排放，从而降低硫元素对环境的破坏，提升化学工艺生产技术的提升，促进对环境的保护。

3.2 融合生物技术

在化学工业生产过程中，还可以使用生物技术，提升化工生产的水平。在生物技术使用过程中主要有化工工艺和仿生学两个方面的知识。在实际应用过程中，化工工业生产中，通过生物技术的应用，可以对污染物进行处理，降低对环境的污染。比如，通过生物酶技术的应用，生物酶技术可以在化工生产过程中，作用于污染物，通过生物酶分解污染物，使其从复杂的化学物质变成为简单的化学物质，降低其对环境的破坏和影响。生物酶是非常好的催化作用，在化学工业生产中使用生物酶技术，可以促进绿色化学生产的水平，将化学技术与生物技术更好的融合，实现节能环保，提升企业的经济效益。

3.3 生产环境友好型产品

在化工生产过程中，生产一些环境友好型产品，也是实现绿色生产非常重要额途径。这些环境友好型产品生产过程中，选择的材料也应该是安全无毒害的材料，使用绿色生产技术和工艺，通过先进的生产工艺，保证产品的环保性能和质量，从而使得整个生产过程中可以实现绿色生产。比如，在节水产品生产过程中，可以采用友好型产品的应用，与绿色化学生产理念相融合，采用绿色化学工艺，实现对环境的保护和对能源的节约，在此过程中，促进我国化学工业生产水平的提升，实现绿色化学生产理念的贯彻，促进化学工业的可持续发展。

3.4 实现无害化处理

在化学工业生产过程中，还要重视节能处理，节能也是绿色化学工程与工艺生产的重要方向。在化工生产过程中，不仅要强调对环境无污染、无公害，还要降低能源损耗，在整个生产过程中，减少能源消耗。比如，可以使用清洁技术过程中，主要是从原材料的角度，实现无毒无害化的生产和处理，提升化学产品的质量，提高生产效率，保护环境。当前，我国化学工业发展过程中，无公害化处理技术不断发展推广，不断研发绿色生产材料，对环境污染进行治理，实现化学工业生产的无公害化处理，促进化学工业的可持续发展[5]。

3.5 对污染物进行净化处理

在绿色化学工程和工艺使用过程中，对于产生的污染物进行处理，是化工产业需要面临的问题，不断提升绿色工艺，加强污染物的处理和净化，才能更好的推动化学工业生产水平的提升。同时，还需要关注无机触媒技术，加强生产管理，对各个环节中可能产生的污染物进行分析，采用多种不同的方式，综合处理污染物，提升绿色化学工程技术。比如，在生物酶技术应用过程中，可以通过酶制剂处理，从而提高处理的效率和效果，降低能源消耗。在酶制剂应用过程中，不仅可以做到环保，有效的控制废弃物的产量，使得有害物质可以得到降解，还可以提升生产效率，保证企业的经营效益。